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開(kāi)放式頂管
開(kāi)放式頂管:當(dāng)工作面土層的物理力學(xué)性質(zhì)良好且土層處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),操作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)塌方現(xiàn)象,能直接挖土,且工作面開(kāi)敞。
1.機(jī)械式頂管機(jī)
適用于巖層,硬土層和整體穩(wěn)定性較好的土層,工作效率比較高
2.擠壓式頂管機(jī)
適用于淤泥質(zhì)土,流塑性土質(zhì),而且要求覆土深度比較深
3.人工挖掘頂管機(jī)
適用于地基強(qiáng)度較高的土層,也有在軟土中應(yīng)用的,前提采用注漿改善土質(zhì),或在工具管前加網(wǎng)格,以穩(wěn)定挖掘面,最大特點(diǎn)是適應(yīng)地下障礙物較多且較大的條件,可排除障礙的可能性最大最好
基本原理
優(yōu)點(diǎn):
適用于各種不同的土質(zhì)情況,擾動(dòng)較小,地層損失小,產(chǎn)生的地表面變形小,同時(shí)頂進(jìn)時(shí)總頂力較小.
缺點(diǎn):
棄土的運(yùn)輸和存放均較困難,如采用泥漿運(yùn)輸,用水量較大,成本較高.點(diǎn)我:領(lǐng)取工程大禮包。作業(yè)所需場(chǎng)地大,設(shè)備復(fù)雜成本較高,如遇上頂管的超淺埋土層,或遇上滲透系數(shù)特別大的礫砂,卵石層,施工作業(yè)往往受阻.
掘進(jìn)機(jī)械
1.具有浮動(dòng)切削刀盤(pán)的泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)
當(dāng)?shù)侗P(pán)前土壓力過(guò)小時(shí),他就前伸,當(dāng)?shù)侗P(pán)前土壓力過(guò)大時(shí),就往后退,前伸時(shí),應(yīng)加快推進(jìn)速度,后退時(shí)應(yīng)減慢推進(jìn)速度,這樣就可以使刀盤(pán)前的土壓力控制在設(shè)定范圍內(nèi).用機(jī)械來(lái)平衡土壓力
2.具有破碎功能的泥水平衡頂管進(jìn)機(jī)
適用口徑從600到2400,口徑越小,能破碎的礫石的粒徑也越小,通長(zhǎng)600的能破碎粒徑為100mm的礫石,2400的能破碎500mm的礫石.
有的機(jī)頭破碎粒徑可達(dá)頂管口徑的40%~50%
3.氣壓式泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)點(diǎn)擊>>工程資料免費(fèi)下載
適用于大直徑頂管工程
通過(guò)調(diào)節(jié)供給的壓縮空氣的壓力大小,實(shí)施調(diào)節(jié)泥水 艙內(nèi)壓力的高低.可精確到0.1KPa.
特點(diǎn):平衡比較徹底,施工后地面沉降極小.
4.濃泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)
比普通泥水式掘進(jìn)機(jī)適用的泥水相對(duì)密度要高很多,接近泥漿,為使?jié)饽嗨牧鲃?dòng)性更好,需在濃泥水中加入許多添加劑( 仍歸屬在泥水式頂管范疇,濃泥水的相對(duì)密度接近泥漿,其流動(dòng)性比泥漿要好得多).
特別適用于卵石層地質(zhì)(滲透性特別大的卵石層).不需對(duì)卵石進(jìn)行破碎,可排出卵石的粒徑可達(dá)管徑的1/3.
與其他泥水式頂管比較,采用濃泥水式頂管的推力要低很多,尤其在沙礫土中表現(xiàn)更加明顯,非常適用于長(zhǎng)距離頂管和曲線(xiàn)頂管.
土壓平衡式
工藝原理:
根據(jù)土壓平衡的基本原理,利用頂管機(jī)的刀盤(pán)切削和支承機(jī)內(nèi)土壓艙的正面土體,抵抗開(kāi)挖面的水,土壓力以達(dá)到穩(wěn)定的目的.以頂管機(jī)的頂速即切削量為常量,螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速即排土量為變量進(jìn)行控制土壓艙內(nèi)的水,土壓力與切削面的水,土壓力保持平衡
分類(lèi):泥土式,泥漿式,混合式
泥漿式:指排出含水量相當(dāng)大的棄土(可能是地下水豐富,也可能是人為的加入添加劑造成的)點(diǎn)擊>>工程資料免費(fèi)下載
優(yōu)點(diǎn):
適用的土質(zhì)范圍廣,從軟黏土到砂礫土都能適用,是一種全土質(zhì)的頂管掘進(jìn)機(jī),能保持挖掘面穩(wěn)定,地面變形極小,施工時(shí)的覆土可很淺,是其他形式的頂管機(jī)無(wú)法做到的(覆土太淺時(shí),手掘式頂管地面易塌陷,泥水式和氣壓式頂管則易冒頂和跑氣).棄土運(yùn)輸處理方便,作業(yè)環(huán)境好.
缺點(diǎn):
在砂礫層和粘粒含量少的砂層中施工時(shí),必須采用添加劑改良土體.
掘進(jìn)機(jī)
多刀盤(pán)土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)
DK式土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)
中心螺旋式頂管掘進(jìn)機(jī)
切削密封土壓式掘進(jìn)機(jī)
氣壓平衡式
與泥水平衡式的最大區(qū)別在于:氣壓平衡式頂管機(jī)通過(guò)一個(gè)隔板將破碎室分隔為兩個(gè)區(qū)域,后面是壓力室,以壓力墻為界,在其上部可以形成一個(gè)壓氣區(qū),平衡壓力就是通過(guò)這一壓氣區(qū)作用于氣水不平衡的工作面上.
全氣壓式
挖掘面上和管道內(nèi)所有工作人員都在氣壓條件下工作,整個(gè)頂管管道內(nèi)都充滿(mǎn)一定壓力的壓縮空氣.
全氣壓頂管的工具管大多為手掘式,挖土的多用人工,工具管構(gòu)造較簡(jiǎn)單.施工效率很低,僅為普通手掘式頂管的30%~50%
有鋼制的氣壓艙也有混凝土管制的氣壓艙
局部氣壓式
壓縮空氣僅僅作用在挖掘面上,相對(duì)于全氣壓施工而言.操作人員在常壓下工作.
氣壓施工的特殊要求
1.對(duì)土質(zhì)的要求
滲透系數(shù)大于1X10-2cm/s的砂礫層中,因透氣性大,且地下水多,漏氣很厲害,不宜采用
2.對(duì)環(huán)境的要求
設(shè)備多,占地較大,空壓機(jī)噪音很大,不宜在居民密集區(qū)材采用
3.對(duì)作業(yè)人員的要求
必須是進(jìn)過(guò)訓(xùn)練的專(zhuān)業(yè)人員,身強(qiáng)力壯.
優(yōu)點(diǎn):
平衡壓力的調(diào)節(jié)和排泥系統(tǒng)的排量是截然分開(kāi)的,互不干擾,可更準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)平衡壓力,特別是非均勻地層中施工.
缺點(diǎn):
造成的地面沉降較大,因?yàn)闅鈮涸谑韪傻叵滤^(guò)程中,會(huì)造成土體的壓密沉降,另外頂進(jìn)過(guò)程中又會(huì)對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)沉降.
全氣壓式設(shè)備復(fù)雜,要求可靠性高,勞動(dòng)強(qiáng)度大,對(duì)作業(yè)人員身體健康有特殊要求,除了為排除機(jī)械故障和為清除頂進(jìn)中的障礙外很少采用全氣壓式
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